2 세대 미라이는 저중심 플랫폼 TNGA를 기반으로 대폭적인 경량화 및 차체 강성 향상 등으로 주행성을 향상시켰다. 차체 세부에 걸쳐 정숙성 향상 기술을 채용했다. 

연료전지 시스템의 최대출력은 기존 155ps에서 174ps로 증강됐다. 고출력, 고효율 모터를 새로 개발해 유럽 사양의 최대출력은 182hp, 최대토크는 30.6kgm로 끌어 올렸다. 0~100km/h 가속성능은 9 초로 0.6 초 단축했다. 최고속도는 175km/h.

연비는 19 인치 휠 장착 차량이 0.79kg/100km, 20 인치 휠 장착 차량이 0.89kg/100km. 1세대 모델은 0.94kg/100km이었다.

3 개의 수소 연료 탱크의 총 용량이 4.6kg에서 5.6kg으로 증가함에 따라 2세대 미라이의 항속거리는 유럽 사양의 경우 650km로 1세대 모델보다 30 % 증가했다. 또한 수소 공급 프로세스는 5 분 이내에 완료한다.

배터리는 기존 니켈 수소에서 신형 리튬 이온으로 변경되었다. 크기를 소형화하면서 에너지 밀도와 출력을 높여 환경 성능도 높였다. 새 배터리는 84 개의 셀로 구성됐으며 정격 전압은 기존의 244.8V에서 310.8V로 끌어 올렸다. 배터리의 축전 용량은 4.0Ah. 총 중량은 46.9kg에서 44.6kg로 경량화되었다. 최대 출력 25.5kW에서 31.5kW에 향상됐다.